改进的抗全仿射尺度不变特征变换图像匹配算法.docxVIP

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改进的抗全仿射尺度不变特征变换图像匹配算法.docx

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第19卷第10期2011年10月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.19No.10Oct.2011

文章编号1004-924X(2011)10-2472-06

改进的抗全仿射尺度不变特征变换图像匹配算法

贺柏根1,2,朱明1*

(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033;

2.中国科学院研究生院，北京100039)

摘要：针对现有匹配算法难以解决图像发生仿射变换特别是发生大视角变换时的有效匹配问题，本文对匹配稳定性较好的尺度不变特征变换(SIFT)算法进行了深入研究和改进。借鉴其模拟和归一化相结合的思想对相机光轴的经度角和纬度角进行模拟并采用SIFT算法进行匹配。结果显示，提出的算法不仅保留了SIFT原有的对仿射变换的抵抗能力，而且对视角变换也有很好的鲁棒性，实现了完全的抗仿射变换。实验结果表明，与传统的SIFT算法相比，本文算法对仿射变换尤其是有大视角改变时有更好的适应性。

关键词：图像处理；尺度不变特征变换算法；特征匹配；仿射不变量

中图分类号：TP391.4文献标识码：Adoi:10.3788/OPE2472

ImprovedfullyaffineinvariantSIFT-basedimagematchingalgorithm

HEBai-gen12,ZHUMing1*

(1.ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,

ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China;

2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)

*Correspondingauthor,E-mail:zhu_mingca@163.com

Abstract:Inimagematchingprocess,theaffinetransformationisdifficulttoavoid.Inexitingalgo-rithms,ScaleInvarianFeatureTransform(SIFT)hasstrongresistancetochangesofscale,rotation,translationandilluminationchangesgeneratedbyaffinetransformation.However,whenanimagehasaviewanglechange,especiallylargechange,theSIFTisnotsatisfactory.ThispaperresearchestheprincipleoftheSIFTandimprovesitsmatchingfunction.Thelatitudeandlongitudeofcameraaxisaresimulatedfirstly,andthentheimagesarematchedbyusingtheimprovedSIFTalgorithm.Experi-mentsshowthatthealgorithmnotonlyretainstheoriginaladvantagesoftheSIFTalgorithm,butal-sobeenrobusttochangesoftheangle.Ithasachievedacompleteanti-affinetransformation.Incon-clusions,theproposedalgorithmismoresuitabletoaffinetransformation,especiallylargeanglechan-ges,as